知情郎·眼｜科技那些事儿
2月23日，“第二届全国钠电池研讨会”开幕。现场，思皓新能源与中科海钠联合打造的行业首台钠离子电池“思皓花仙子”试验车公开亮相。
思皓新能源表示，其此次与中科海钠在行业内率先实现钠离子电池装车试验，装车试验的思皓花仙子首次应用蜂窝电池技术的钠离子电池包。这一消息再次将钠离子电池这一概念引发资本市场关注。
除了中科海纳外，多氟多近期也传出钠电池产品已向市场推出，并“上车”试验，这也令该公司股价22日一度出现7％以上涨幅。宁德时代近日也透露开发出AB电池系统解决方案，将钠离子与锂离子电池混搭。
在业内看来，赛道玩家陆续公布重大进展，这也意味着钠电池商业化已现“临门一脚”时机。
钠离子电池的发展历程
从披露的学术资料看，钠离子电池并非新鲜事物。钠离子电池与锂离子电池相似的工作原理，主要是通过钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。
但是相较锂离子，钠离子体积较大，在材料结构稳定性和动力学性能方面要求更严苛，这也成为钠离子电池迟迟难以商用的瓶颈。
从历史看，钠离子电池和锂离子电池研究几乎同时进行，其最早的研究方向集中在用于储能领域的钠硫电池。
早期被设计开发出来的电极材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2电化学性能不理想，发展非常缓慢。寻找合适的钠离子电极材料是钠离子储能电池实现实际应用的关键之一。
2010年以来，根据钠离子电池特点设计开发了一系列正负极材料，在容量和循环寿命方面有很大提升，如作为负极的硬碳材料、过渡金属及其合金类化合物，作为正极的聚阴离子类、普鲁士蓝类、氧化物类材料，特别是层状结构的NaxMO2（M＝ Fe、Mn、Co、V、Ti）及其二元、三元材料展现了很好的充放电比容量和循环稳定性。
2010年，中科院开始研究钠离子电池。2011 年全球首家钠离子电池公司英国 Faradion成立。2017 年，依托中科院物理所钠离子电池技术的中科海钠成立，成为中国首家钠离子电池公司。当下，其与英国Faradion、法国Tiamat同为世界领先的钠离子电池厂商。
为什么要重金研究钠离子电池
众所周知，锂电池贵，从原材料到加工工艺，都贵！但锂电池和钠离子电池的工作原理近似，产线、工艺都可以替换，所以钠离子电池就有了技术想象空间。
总体而言，钠离子电池技术路线有三个天然优势，原材料便宜、拥有不错的性能特征、量产工艺能用锂电池的产线。钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。
由于钠离子比锂离子更大，所以当对重量和能量密度要求不高时，钠离子电池是一种划算的替代品。据中科海钠披露，资源储量上，锂元素的地壳丰度仅0．0065％，绝大多数分布在美洲。钠资源地壳丰度高达2．75％，且全球到处都有分布。钠资源价格与锂资源价格差距悬殊。
综合各项材料成本测算，相比锂离子电池，钠离子电池材料成本要降低30－40％。
图片数据来源：中科海钠官网
事实上，也正是因为锂电池主要原材料——碳酸锂价格暴涨，才让作为备选方案的钠离子电池有了当下热度。
2020年12月至今，碳酸锂价格从4．6万元／吨附近一路飙升至54万元／吨附近，区间涨幅超过11倍。
钠离子未来发展
目前，国内布局钠离子电池业务的企业大致可以分为两大类。一类是以宁德时代、欣旺达和亿纬锂能等为代表的锂电巨头企业，另一类则是以中科海钠、众钠能源等为代表专注于钠离子电池领域的企业。
对于锂电池一线厂商而言，发展钠离子电池业务主要是出于抢占新兴市场先机的考量。而钠离子电池初创企业则主要背靠国家研究院、高校科研团队，业务方向更加聚焦，且产品进程相较于锂电池厂商没有明显的落后。
从发展进度来看，目前中科海钠已经拥有自己的量产线。从实验线到中试线到量产线，就是逐步把电芯的性能指标稳定下来的过程。
钠离子电池材料形式多，还未形成统一的发展趋势，仍处于由国家推动的阶段，其自身的成本和售价还不足以取得优势，需要靠一定的补贴。但一方面由于钠离子电池的后发优势，另外一方面是它可以兼容整个锂离子电池的生产工艺，钠离子电池未来商业化的进程，一定会比锂离子电池要快很多。
知情郎认为，虽然在动力电池等领域钠电池只能算一个备胎，但备胎的价值永远不能忽略，在华为顺风顺水的时候依然坚持每年投入2万研发人员以及4亿美金的研发费用给海思，宁德时代作为电池领域的龙头企业也确实应该有自己的“海思”。换一个角度，在电瓶车、储能、车载12V电瓶等领域，随着钠电池开始规模化，成本降低，将逐步革掉铅酸电池的命，而储能领域的需求又是一个不亚于新能源车的方向，未来钠离子电池技术发展的重要性可能丝毫不亚于锂离子电池。
电动汽车的高速发展，正催熟纳离子电池产业，虽然业内不认为钠离子电池会完全取代锂离子电池，但随着汽车产业的全面电动化，不同的出行工具对电池性能的要求不同，知情郎认为纳离子电池的商业化应用具有巨大的想像空间。
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